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大跨度钢结构施工技术探析

发表于:2020-01-07 浏览量: 73 次

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  随着建筑工程技术研究的深入发展,新的材料、结构和技术不断出现,大跨度建筑钢结构也愈发复杂。在建筑工程中,由于在制定施工方案时要考虑的因素比较多,而BIM技术能够提供一定的解决措施,从而有助于施工速度的提升,减少施工成本并提升结构的使用寿命,从而促进企业经济效益的最大化。

  一、BIM技术的概念

  BIM技术就是借助计算机技术对其建筑工程进行三维立体建模,然后再利用数字化技术将实际建筑工程的数据与所建立的三维立体模型相结合,构建信息数据库。由此可知,BIM技术不仅仅可以展现某一类特定的建筑信息模型,又可以展现建筑工程施工过程中某一项特定的工艺方案,可以说BIM技术是随着时代的发展而产生的一种全新的建筑概念。

  二、BIM技术的特点

  2.1 可视化特点

  在BIM技术中建立建筑信息模型,不但可以将建筑工程几何模型涉及到的各项内容加以呈现,并且能够将物理方面专业知识融合进来,最终构成多元化的知识体系,有效的直观的将建筑工程实体以三维模型的形式展示出来。其次,BIM技术具备良好的可视化特点,能够清晰的将工程施工进步以及施工成本加以表示,能够结合施工进度情况以及材料报表,及时、准确、科学的对工程的各个阶段进行有依据的决策。

  2.2 协调性特点

  在一项建筑工程当中,从刚刚开始着手策划再到对其进行设计以及后续的工程施工,都需要各方面相关单位与部门的积极配合和协调,所以务必要做好各个部门之间的协调工作。像大跨度钢结构这种施工难度比较大的工程,更是需要大量的沟通与协调,借助BIM技术可以改变传统模式中沟通与协调不足造成建筑工程相关的工作效率不高等情况,并且在保证工程施工质量方面也能够起到积极的影响作用。

  2.3 优化性特点

  要想保证建筑工程施工的质量,务必要在工程设计以及施工两个阶段,对施工技术加以完善优化,借助BIM技术,可以更好、更科学、更合理的对相应部分进行优化。特别是近些年,建筑工程的结构越来越复杂,对建筑的设计与施工要求更加的高,单单依靠人力很难确保建筑工程施工的质量与效率。而BIM技术的应用,可以有效解决这一难题。

  2.4 信息输出性

  充分结合实际情况,将BIM技术切实的运用到工程建造工序之中,能够更加直观的完成可视化和形象化岩石。并且能够更加及时和精准的完成三维模型的建造,并能够高效的编制出专门的检查报告并提报给业主,有效的促进建筑工程信息传递的效率的提升。

  三、大跨度钢结构施工方法分析

  3.1 高空原位安装法

  高空原位安装法其实质是说在完成结构安装工作之后,结合工程建造情况来安设相应的支撑结构来对整个工程的稳定性加以保证,在整个结构建造工作结束之后,在保证安全的基础上可以将之前搭建的支撑结构进行拆除,这样才能保证结构能够达到设计方案标准。其次,针对安装部件实施种类的划分,可以分为两种:①散件安装,其无法动用大型起重机,安装精度比较好,并且施工比较方便,其实际操作大部分都是在结构上安设脚手架,并借助其为支撑,在高空原位实施整体结构的安装工作,这种方法通常被使用在高度以及跨度不大的结构上;②单元安装大都使用点式支撑,具备施工方便,危险系数低,施工效率高的优越性。

  3.2 滑移施工安装法

  滑移施工安装是使用同步操控的牵引设备,然后把分为几个施工区域的结构按照设定的轨道,从拼装区域转移到需要使用位置的施工方法,此方法对结构的刚度有着一定的要求,并且需要铺设轨道,所以在操作上比较繁琐。同时,滑移施工安装法的发展是同步操控技术发展的延伸,大致可分成卷扬机、液压千斤顶和液压千斤顶顶推3种方式,这种方法可以减少高空施工,而且支承料用量较小,结构质量容易保证。

  3.3 提升施工安装法

  提升施工安装法其实质是在部件和节点的位置处在地面或者是其他适合的环境条件下,来实施安装操作,并且需要借助专门的机械设备将所需要安装的机构运送到制定的位置,这种方法具有的施工安全性高,工作量少,焊接质量较好的优越性,不会需要过多的脚手架,有效的缩减了施工的整体车顶本。其次,提升施工安装法对各项操作要求较多,诸如:提升单位结构形式务必要保证一定的规则性,并且提升单位的稳定性务必要达到既定标准要求。

  四、BIM技术在大跨度钢结构中的应用

  4.1 三维钢结构模型数据库建立

  在实施工程建造工作的时候,结合施工设计图,将钢筋结构部件运送到制定的三维模型数据库之中,之后构建3D模型。利用数据库模型,能够更加全面准确的对施工过程中各个工序加以前期了解,借助三维空间还原园林,能够对吊车的运行轨迹加以管控,这样能够更加高效的将施工部件运送到制定的位置,为后续的工程施工工作以及资源的合理利用创造良好的基础,保证在工程施工开始阶段可以对整体项目施工工作做好充足的准备,为施工工作按部就班的进行创造良好的基础。

  4.2 钢结构虚拟现实进行方案交底

  建筑行业内专业人士都知道,建筑工程施工工作的开展都具有一定的规律性,在实施工程施工工作的时候,怎样有效的保证施工的效率,怎样对直观的预演或者是模型加以利用,更加高效的对施工过程中各项问题加以解决,从根本上规避资源浪费问题的发生,尽可能的对施工风险加以预防,最终能够实现提升施工资源利用效率,缩减施工周期的目的。这也充分的说明了,将BIM虚拟技术运用到工程施工过程中,对于施工工作的顺利开展是非常有助益的。在正式开始工程建造之前,务必要安排设计人员与技术人员进行工程较低工作,因为在正式开始施工的初期阶段,施工人员整体素质高低不齐,所以可以借助可视化的方式为施工人员展示整个施工的流程,通过3D视图,利用TeklaStructures模型更为直观地将拼装顺序、安装方式进行预演,这样能够保证施工人员能够对施工环节各个工作的开展加以全面的掌握,促进安装工作效率的提升。

  4.3 结构吊装验算及模拟

  在实施钢结构施工工作的过程中,吊装分析以及运算是工程施工中的关键工作,充分的结合三维模型,可以将钢结构涉及到的各项信息和模型进行还原,借助结构软件来对分支结构的各项参数加以计算,并模拟吊车设备来模拟掉车站实施吊装计算,保证工程施工吊装工作的安全性。

  4.4 细部节点设计及碰撞检查

  借助三维建模的方法,在原始设计的前提上,实施钢结构部件,钢板以及包边深化设计,利用三维截面创建以及二次碰撞检测的方式,站在设计的角度来对包边设计的效果加以保证,尽可能的避免操作施工的情况发生。

  五、结束语

  综上所述,大跨度钢结构已经被广泛应用于建筑设计中,其发展程度也能够通过建筑技术水平进行反应,而将BIM技术应用于钢结构施工中,不仅能够提高项目建设的质量,还能够在实现设计、施工等多重优化时,解决项目建设过程中存在的技术复核与技术交底等施工难题,从而为改进大跨度钢结构施工管理提供新思路。

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